Revisão da Linguagem C Prof. Evandro L. L. Rodrigues

Transcrição

1 SEL0433 Aplicação de Microprocessadores I Revisão da Linguagem C Prof. Evandro L. L. Rodrigues

2 Estrutura de um programa C Diretivas de pré processamento Declaração de variáveis globais Declaração de protótipos de funções Definições das funções Programa principal

3 Exemplo de um programa C #include <at89x52.h> //diretiva de pré processamento int x,y; //declaração de variáveis globais int soma(int, int); //declaração de protótipo de função void main() //Programa principal x = 10; y = 20; x = soma(x,y); int soma(int a, int b) // definição de função return a+b;

4 Diretivas de pré processamento Instruções a serem executadas antes da compilação, modificando o código a ser compilado. Principais diretivas: #define Sintaxe: #define TEXTO1 texto2 Função: Qualquer ocorrência de TEXTO1 no código será substituída por texto2. Ex: #define PI

5 Diretivas de pré processamento #include Sintaxe: #include <arquivo> OU #include arquivo Função: Adiciona ao código o conteúdo de arquivo. Quando entre <> o arquivo é procurado no diretório de bibliotecas do compilador. Quando entre o arquivo é procurado no diretório do arquivo a ser compilado. Ex: #include <math.h>

6 Declaração de variáveis Sintaxe: tipo nome; OU tipo nome = valor_inicial; Ex: int ano = 2012; Tipo Bytes Valor mínimo Valor máximo char short 2 32, ,767 int 2 32, ,767 long 4 2,147,483,648 +2,147,483,647 float 4 O modificador unsigned pode ser adicionado ao tipo para utilizar somente valores positivos, dobrando seu o máximo valor. Ex: unsigned char (permite valores entre 0 e 255)

7 Representação de Valores Valores Numéricos Decimal: 10 Binário: 0b1010 Octal: 012 Hexadecimal: 0xA Caracteres são representados entre aspas simples ( ). Ex: char letra_a = a ;

8 Definição de True e False C não conta com um tipo booleano, assim os conceitos de True e False da lógica booleana são definidos como segue: False: 0 True : Qualquer valor diferente de 0 Assim, um loop infinito pode ser feito, por exemplo, com a instrução while(1)...

9 Arranjos Arranjos são um conjunto de variáveis do mesmo tipo Um arranjo unidimensional é declarado da seguinte forma: tipo nome[número_de_elementos]; Exemplo: int conjunto_1[10]; //Declara um arranjo de 10 inteiros

10 Arranjos Elementos de um arranjo são acessados pelo operador índice [], como a seguir: b[1] = 5; a = b[0]; Os índices de um arranjo de N elementos variam de 0 a N 1;

11 Arranjos Arranjos podem ser multidimensionais: float arranjo_1[5][10]; int arranjo_2[2][5][9];

12 Operadores Aritméticos Nome Sintaxe Exemplo Valor de c Atribuição a = b c = 10; 10 Soma a + b c = 1+2; 3 Subtração a b c = 3 4; 1 Multiplicação a * b c = 3 * 2; 6 Divisão a / b c = 8 / 2; 4 Módulo (Resto da divisão) a % b c= 5 % 2 1 Incremento a++ c =1; c++; Decremento b c = 1; c ; 2 0

13 Divisão de inteiro ATENÇÃO: A divisão de um número inteiro retorna um inteiro. float a = 7 / 2; a = 3 int b = 5; float a = b / 2; a = 2 Solução: float a = 7.0 / 2; a = 3.5 int b = 5; float a = (float) (b) / 2; a = 2.5

14 Operadores Aritméticos Nome Sintaxe Equivalência Exemplo Valor de c Atribuição por soma a += b a = a + b c= 1; c += 2; Atribuição por subtração Atribuição por multiplicação a = b a = a b c = 3; c = 4; a*= b a= a * b c= 3; c *= 2; Atribuição por divisão a /= b a= a / b c= 8; c /= 2; Atribuição por módulo a % b a= a % b c= 5; c= %=

15 Operadores de Comparação Nome Igual a Diferente de Maior que Maior ou igual a Menor que Menor ou igual a Sintaxe a == b a!= b a > b a>= b a < b a <= b ATENÇÃO! Não confundir o operador de igualdade (==) com o de atribuição (=) A instrução if ( x = 10 ) não é um erro de sintaxe, e portanto será compilada sem erro.

16 Operadores Lógicos Nome Operador NOT!a Operador OR Operador AND Permitem a concatenação de expressões comparativas EX: if ( x == 5 y > 34 )... Se x for igual a 5 ou se y for maior que 34 Sintaxe a b a && b if (!(x > 10 && x < 20) )... Se x não estiver entre 10 e 20 (não inclusivo)

17 Operadores de Bit Nome Sintaxe Exemplo Valor de c Operador NOT bit a bit ~a a = 0b1100 c= ~a; Operador AND bit a bit a & b a = 0b1100; b = 0b1010; c = a&b; Operador OR bit a bit a b a = 0b1100; b = 0b1010; c = a b; Operador XOR bit a bit a ^ b a = 0b1100; b = 0b1010; c = a^b; Deslocamento à esquerda (desloca b bits de a) a << b a = 0b010011; c= a << 2 0b0011 0b1000 0b1110 0b0110 0b Deslocamento à direita (desloca b bits de a) a >> b a = 0b010011; c= a >> 2 0b000100

18 Instruções condicionais if Sintaxe if ( condição ) //conjunto de instruções 1 else //conjunto de instruções 2 O conjunto de instruções 1 só é executado se a condição for satisfeita Se a condição não for satisfeita o conjunto de instruções 2 é executado O bloco else... pode ser omitido Exemplo if ( x % 2 == 0 ) x_eh_par = 1; else x_eh_par = 0;

19 Instruções condicionais switch Instrução que avalia uma variável e executa diferentes conjuntos de instruções de acordo com seu valor. Sintaxe switch ( variável ) case valor_1 : //conjunto de instruções 1 break; Se a variável apresentar o valor valor_1 o conjunto de instruções 1 é executado Se a variável apresentar o valor valor_2 o conjunto de instruções 2 é executado case valor_2 :... default: //conjunto de instruções 2 break; //conjunto de instruções default Podem ser definidos quantos casos forem necessários Se variável não apresentar nenhum dos valores definidos anteriormente, o conjunto de instruções default é executado (esse bloco é opcional).

20 Instruções condicionais switch switch ( x ) case 1 : case 2 : default: y = 10; z = 5; break; y = 50; z = 30; break; y = z = 0; Exemplo

21 Instruções de repetição while Sintaxe while (condição de execução) bloco de repetição A instrução consiste dos seguintes passos: 1) É verificada a condição de execução. Se esta for atendida o passo 2 é executado. Senão, o loop é terminado. 2) As instruções contidas no bloco de repetição são executadas. 3) Volta se ao passo 1. Exemplo int x = 1; while( x < 10) x *= 2;

22 Instruções de repetição for for ( inicialização; condição de execução ; fim de iteração ) bloco de repetição A instrução consiste dos seguintes passos: 1) São executadas as instruções contidas na inicialização. 2) É verificada a condição de execução. Se esta for atendida o passo 3 é executado. Senão, o loop é terminado. 3) As instruções contidas no bloco de repetição são executadas. 4) As instruções de fim de iteração são executadas. 5) Volta se ao passo 2. Sintaxe

23 Instruções de repetição for Exemplo Repetição de 10 iterações int x; for ( x = 0; x < 10; x++) k++; Os blocos de inicialização e fim de iteração podem conter mais de uma instrução. Elas devem ser separadas por vírgula. Exemplo int x, y; for ( x = 0, y = 10 ; x < 10 ; x++, y+= 10) k += x * y;

24 Instruções para controle de loop break Termina o loop. continue Termina a iteração e executa a próxima (se a condição de execução for satisfeita).

25 Funções Bloco de código que executa uma determinada tarefa, e pode ser chamado em qualquer parte do programa. Podem receber parâmetros necessários para seu processamento. Podem retornar um valor.

26 Definindo uma Função Sintaxe tipo_de_retorno nome_da_função ( lista de parâmetros ) bloco de instruções Cada parâmetro é definido pela seguinte sintaxe: tipo nome_do_parâmetro Parâmetros são separados por vírgula. Se nenhum valor for retornado o tipo_de_retorno é void Para retornar um valor a instrução return seguida do valor a ser retornado deve ser utilizada.

27 Funções Exemplos int soma ( int a, int b ) return (a+b); Exemplo void delay ( ) int t; for( t = 0; t < 1000 ; t++ ); Exemplo

28 Chamando funções Exemplo void main() a = soma(1, 2); Exemplo void main() a = 5; b = 3; c = soma(a, b); void main() delay(); Exemplo

29 Passagem de parâmetros por valor Na definição convencional de funções a passagem de parâmetros é por valor. Os parâmetros passados a uma função não são modificados por ela. int soma ( int a, int b ) a += b; return a; void main() int t = 10; int s; s = soma(t, 2); Exemplo Após a chamada da função soma, t tem o valor de 10.

30 Passagem de parâmetros por referência Para as modificações feitas em parâmetros passados para uma função continuarem após o término da sua execução, deve se utilizar a passagem de valor por referência, o que exige o uso de ponteiros.

31 Ponteiros Variáveis que guardam endereços de memória de outras variáveis. Sintaxe para a declaração: tipo *nome_do_ponteiro; Declara um ponteiro que aponta para uma variável do tipo especificado. Ex: int *ptr;

32 Ponteiros Para atribuir o endereço de uma variável a um ponteiro utiliza se o operador &, o qual retorna o endereço de uma variável. Exemplo int a; int *int_ptr; int_ptr = &a; O ponteiro int_ptr passa a guardar o endereço de a, ou seja, int_ptr passa a apontar para a;

33 Ponteiros Para acessar o valor de variáveis apontadas por um ponteiro utiliza se o operador *. Exemplo int a, b; int *int_ptr; int_ptr = &a; *int_ptr = 10; b = *int_ptr + 10; A variável a passa a ter o valor 10 e b o valor de 20.

34 Passagem de parâmetros por referência São utilizados ponteiros como parâmetros. Exemplo void troca ( int *a, int *b ) int aux = *a; *a = *b; *b = aux; void main() int x = 10; int y = 20; troca( &x, &y); Após a chamada da função troca, x tem o valor de 20 e y tem o valor de 10.

35 Strings Arranjos de char Uma cadeia de caracteres, ou String, pode ser declarada e inicializada utilizando se arranjos de char: char String1[] = exemplo ; O último caracter de uma String declarada desta forma é sempre \0. Portanto, String1 é um arranjo de 8 elementos.

36 Strings Ponteiros Também podem ser utilizados ponteiros para declarar e inicializar uma String: char *String2 = exemplo ; O último caracter de String2 também é \0. Os caracteres podem ser acessados com o operador [] ou *.

37 String Ponteiros O 2º caracter, por exemplo, pode ser acessado das seguintes formas: aux = String2[1]; aux = *(String2+1); Utilizando se ponteiros os valores da String não podem ser alterados.

38 Compilador ANSI C Small Device C Compiler Aspectos específicos de C no SDCC

39 Biblioteca at89x52 É necessário incluir a biblioteca at89x52: #include <at89x52.h> Responsável por permitir o acesso a recursos do microcontrolador.

40 Acesso aos SFRs Os SFRs podem ser acessados diretamente pelos seus nomes (em letras maiúsculas). Seus bits são acessados acrescentando _n ao nome do SFR, onde n é a posição do bit Ex: P1 = 0xA1; P1_0 = 1; P2_5 = 0; TR1 = 1; incoming_char = SBUF;

41 Definindo SFRs sfr nome; sfr PORTA2; PORTA2 = P2; PORTA2 = 0xA0; Exemplo sfr at endereço nome; Exemplo sfr at 0x90 PORTA1; PORTA1 = 0xFF;

42 Definindo bits de SFRs bit nome; bit BIT2_1; BIT2_1 = P2_1; BIT2_1 = 0; Exemplo bit at endereço nome; Exemplo bit at 0x95 BIT1_5; BIT1_5 = 1;

43 Espaço de endereçamento

44 Declarando constantes na memória de programa Utiliza se a palavra chave code na declaração das constantes. Ex: code unsigned char dado = 0x50; code char frase[] = t, e, s, t, e ; code char *frase2 = exemplo ;

45 Declarando constantes na memória de programa Strings podem ser gravadas na memória de programa utilizando se a diretiva #define Ex: #define frase3 exemplo Assim, a String exemplo pode ser acessada através do nome frase3 como se este fosse um ponteiro e, portanto, seus caracteres podem ser acessados através dos operadores [] e *. Ex: aux = *(frase3 + 3); //aux = m

46 Utilizando código Assembly Um trecho de código Assembly pode ser inserido em um código C. Para isso ele deve estar entre as palavras chaves asm e endasm; Exemplo void delay_asm() asm mov r0 #0xFF 00001$: djnz r0, 00001$ endasm; Os labels devem ter o formato nnnnn$, onde nnnnn é um número menor que 100, o que limita o número de labels por por função a 100.

47 Interrupções Para se definir uma função para tratar uma interrupção utiliza se a seguinte sintaxe: void nome (void) interrupt (prioridade) Interrupção Prioridade External Interrupt 0 0 Timer 0 Interrupt 1 External Interrupt 1 2 Timer 1 Interrupt 3 UART Interrupt 4

48 Interrupções Exemplo Exemplo void recepcao_serial() interrupt(4) if( RI ) RI = 0; incoming_char = SBUF;

49 Variáveis volatile ATENÇÃO: Variáveis modificadas por rotinas de interrupção que são acessadas por outras partes do programa devem ser declaradas volatile.

50 Variáveis volatile Exemplo Exemplo volatile unsigned char incoming_char = \0 ; void main while (incoming_char!= E ) do_something(); void recepcao_serial() interrupt(4) if( RI ) RI = 0; incoming_char = SBUF;

51 Desabilitando Interrupções Utilizando a palavra chave critical as interrupções serão desativadas durante a execução de um bloco de código ou de uma função. Exemplo Exemplo void funcao_critica() critical... critical...

52 FIM